Figura 6: Coluna litoestratigráfica do Grupo Itaiacoca
Fonte: Caltabeloti (2011).
Conforme relatado por Karmann (1994) e Hiruma et al. (2007), as rochas carbonáticas do Grupo Itaiacoca estão em uma faixa de direção geral NE-SW, concordante com a estrutura geológica pré-cambriana regional, tendo como limite noroeste a Bacia do Paraná e a sudeste pela Falha Itapirapuã. O metamorfismo regional (relacionado ao Ciclo Brasiliano), contemporâneo à fase principal de deformação destas rochas, ocorreu entre 628 e 590 Ma (SZABÓ et al., 2006).
Szabó et al. (2006) relatam que o Grupo Itaiacoca foi afetado por quatro episódios metamórficos (figura 7), sendo eles: 1) metamorfismo regional, relacionado ao Ciclo Brasiliano durante o Neoproterozoico, destacando que os metadolomitos puros não apresentaram registro deste metamorfismo, mantendo sua composição e estruturas sedimentares primárias; 2) metamorfismo termal, conexo com o contato intrusivo do Complexo Granítico Cunhaporanga com o Grupo Itaiacoca, ocasionando ao longo do contato a recristalização dos metadolomitos cinzentos, tornando-os mármores granoblásticos brancos, também chamados de mármores dolomíticos; 3) Metamorfismo dinâmico, o qual ocorreu ao longo das ramificações da Falha de Itapirapuã, sendo que nestas ramificações se encontram as maiores jazidas de talco da região e; 4) metamorfismo termal, relacionado com os diques de diabásio do Arco de Ponta Grossa (Mesozoico), sendo que neste momento, segundo Szabó et al. (2006):
“Nas proximidades de diques mais possantes, o metadolomito sofreu recristalização, transformando-se em mármore dolomítico e calcítico branco a distâncias de até vários metros do contato. Em alguns casos, a recristalização foi condicionada pela estratificação, produzindo leitos alternados de mármore calcítico branco e de metadolomito cinza fino. Metadolomitos previamente talcificados de modo incipiente foram transformados em mármores calcíticos- dolomíticos talcosos brancos, de grande interesse para a indústria cerâmica”. (Szabó et al., 2006, p. 18)
Figura 7: blocos diagrama representando os episódios metamórficos do Grupo Itaiacoca.
Os dados da MINEROPAR2 (2005), na folha Geológica de Ponta Grossa (Escala 1:250.000) classificam as mesmas rochas carbonáticas aflorantes em Ponta Grossa como Formação Itaiacoca, pertencente ao Grupo Açungui, representada por afloramentos de mármores dolomíticos e metadolomitos, com intercalações de metacherts e metacalcários calcíticos cinzas.
Apesar da existência de três propostas de enquadramento estratigráfico, incluindo a nomenclatura de Faixa Itaiacoca, proposta por Reis Neto (1994), este trabalho irá tratar a referida unidade geológica como Grupo Itaiacoca, conforme apresentam Souza (1990), Karmann (1994), Siga Jr. et al. (2003), Szabó et al. (2006) e Hiruma et al. (2007).
6.2- Formação Furnas
A Formação Furnas, unidade litológica onde ocorre o sistema cárstico siliciclástico estudado nesta pesquisa, aflora na borda leste da Bacia Sedimentar do Paraná, é dominantemente formada por arenitos quartzosos de variada granulometria, cimentados principalmente pelos minerais caulinita e ilita, apresentando também níveis síltico-argilosos esparsos de espessura geralmente decimétrica. Os arenitos estão dispostos em sets de espessuras de 0,5 a 5 metros com geometria tabular, lenticular e cuneiforme, exibindo marcante estratificação cruzada planar, tangencial na base ou acanalada (ASSINE, 1996).
A denominação Furnas foi utilizada pela primeira vez por Oliveira (1912) para denominar os arenitos devonianos presentes nas escarpas da Serra das Furnas, na região de Itapeva (SP), e de “Serrinha”, a oeste de Campo Largo (PR). Mas, a denominação estratigráfica oficial da Formação Furnas, como pertencente ao Grupo Paraná, foi realizada três décadas depois por Petri (1948), e revista posteriormente por Bigarella, Salamuni e Marques Filho (1966).
Segundo Guimarães et al. (2007) a deposição da Formação Furnas teve início desde o final do Siluriano até o início do Devoniano, entre 395 e 421
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A MINEROPAR é uma sociedade de economia mista, constituída nos termos da Lei Estadual n° 6.938 de 21 de outubro de 1977, a qual tem como missão a função institucional de atuar como o Serviço Geológico do Paraná e servir de suporte técnico aos órgãos e entidades estaduais, aos municípios e à indústria mineral - http://www.mineropar.pr.gov.br
milhões de anos. Composto por camadas tabulares, esta unidade apresenta espessura que atinge medida superior a 250 metros, valor este registrado por Assine (1996) nos afloramentos no canyon do rio Iapó, especificamente no Parque Estadual do Guartelá, Município de Tibagi (figura 8).
Conforme estudos de Assine (1996), na região dos Campos Gerais a Formação Furnas pode ser subdividida em três unidades específicas, proposta realizada a partir das características sedimentológicas do corpo rochoso em questão. As referidas unidades são apresentadas resumidamente a seguir (Assine, 1996):
Unidade I (Inferior)
Unidade basal, disposta imediatamente acima da discordância com as unidades subjacentes, em contatos planos e bem definidos. Faciologicamente é constituída, predominantemente, de arenitos médios a grossos, apresentando conglomerados em camadas de pequena espessura. O conjunto é granodecrescente para o topo, com redução progressiva dos termos conglomeráticos, passando transicionalmente para a unidade II. As litologias da unidade I apresentam maior resistência à erosão que os estratos sobrepostos, formando relevos escarpados ao longo das faixas de afloramento.
Unidade II (Média)
É constituída de arenitos finos a grossos, predominando a fração areia média. Os arenitos apresentam-se dispostos em sets tabulares e/ou cuneiformes com 0,5 - 2,0 m de espessura. Os sets apresentam estratificações cruzadas planares e tangenciais na base e, secundariamente, acanaladas, com ângulos das camadas frontais menores que 25°. As terminações das camadas frontais muitas vezes gradam lateralmente para siltitos e/ou folhelhos brancos a verdes claros, frequentemente ricos em muscovita. Entre os bancos de arenitos ocorrem intercalações de siltitos argilosos de cor verde clara, formando camadas de alguns centímetros até dois metros, sob as quais é comum a presença de traços fósseis paralelos ao acamamento. Esta intercalação de
níveis finos entre os bancos arenosos se reflete na morfologia, dando origem a encostas com aspecto banqueado em degraus, característico da unidade II.
Figura 8: perfil estratigráfico vertical da Formação Furnas. A sessão foi realizada no Canyon do Rio Iapó, no Parque Estadual do Guartelá (Tibagi – PR).
Unidade III (Superior)
Compõe-se de arenitos médios a muito grossos, dispostos em sets com estratificações cruzadas tabular e acanalada, com espessura que varia de 0,5 a 5 m. Alguns sets apresentam lâminas de argila e deformação penecontemporânea nas camadas frontais, mesmo em arenitos com seixos dispersos. A unidade caracteriza-se pela existência de depósitos residuais de seixos e calhaus, delgados e extensos (centenas a milhares de metros), que ocorrem em superfícies erosivas planares separando os bancos arenosos. Os níveis síltico-argilosos são escassos e pouco espessos na unidade III, o que resulta numa morfologia de paredões mais íngremes que os da unidade II.
Para Lobato e Borghi (2005) a Formação Furnas mostra um intervalo arenítico do Devoniano Inferior, compondo grande parte um ciclo transgressivo de 2ª ordem do Devoniano da Bacia do Paraná. Os referidos autores, ao estudarem a estratigrafia da Formação Furnas, propuseram uma subdivisão desta unidade geológica em quatro intervalos específicos, destacando que o intervalo II é subdividido em A e B (figura 9).
Lobato e Borghi (2005) identificaram 86 ciclos na Formação Furnas, utilizando os seguintes critérios para identificação dos ciclos sedimentares na sucessão de fácies analisada: (1) afinamento ou engrossamento granulométrico; (2) espessamento ou afinamento de camadas; (3) presença de estratificação cruzada hummocky, laminação de baixo-ângulo, grânulos ou estratificação plano-paralela, como feições limitantes do ciclo; e (4) variação da seleção granulométrica.
O ambiente de deposição da Formação Furnas ainda é controverso, conforme relatam Lobato e Borghi (2005):
“A interpretação paleoambiental da Formação Furnas é assunto complexo, ocorrendo grande controvérsia na literatura entre paleoambientes continentais (fluviais), parálicos (costeiros e flúvio- deltaicos) e marinhos rasos (“plataformais”), o que se alia à dificuldade de se conceber uma arquitetura de sistemas deposicionais (q.v. Borghi, 1993), à luz da Estratigrafia de Seqüências. Tais problemas devem-se aos fatos de uma “homogeneidade litológica”, carência de estudos faciológicos de detalhe e pobreza de fósseis corporais (muito raros restos vegetais no topo da formação) e icnofósseis. A inexistência de ambientes análogos adequados no Recente é outro fator complicador para a interpretação paleoambiental.” (LOBATO e BORGHI, 2005, p. 2)
Figura 9: perfil estratigráfico da Formação Furnas, Parque Estadual do Guartelá (Tibagi – PR).
Fonte: Lobato e Borghi (2005).
Com relação ao ambiente de deposição, Lobato e Borghi (2005) apresentam que o Intervalo I compreende um sistema deposicional flúvio– deltaico entrelaçado com ciclo de mar baixo. O Intervalo II-A é um ambiente deltaico entrelaçado–estuarino (maré), com características de mar transgressivo. Os intervalos II-B, III e IV tratam-se de depósitos marinhos rasos (maré), sendo que o II-B é um mar transgressivo e os outros seriam um mar alto transgressivo.
Assine (1996) afirma que a presença dos icnogêneros Rusophycus e Cruziana, traços fósseis atribuídos a trilobitas, constituem um elemento decisivo na interpretação paleoambiental, pois atestam uma origem marinha para os estratos onde ocorrem. Bergamaschi (1992) e Assine; Soares e Milani (1994) apud Assine (1996) apontam que o ambiente de deposição da Formação Furnas está associado a fácies deltaicas e marinhas plataformais.
Fato interessante a ser apontado, refere-se aos dados sobre porosidade visual das rochas da Formação Furnas apresentados por Lobato e Borghi (2005) (tabela 2).
Tabela 2: porosidade visual das rochas da Formação Furnas.
Subdivisão Lobato e Borghi (2005 Subdivisão Assine (1996) Porosidade visual (Ф) em % Porosidade visual (Ф) em % (média) Intervalo I Unidade Inferior de 3,3 a 10,7 7 Intervalo II-A Unidade Inferior e
Média
de 6,6 a 9,3 7,95 Intervalo II-B Unidade Média de 2 a 5,3 3,65 Intervalo III Unidade Média de 2,3 a 6 4,15 Intervalo IV Unidade Superior de 2 a 12 7
Fonte: dados obtidos no trabalho de Lobato e Borghi (2005), organização do autor.
A presença de porosidade intergranular é um fator importante na ocorrência de feições cársticas. Conforme observado, a Unidade Inferior e início da Unidade Média, em uma porção com cerca de 70 metros contados a partir do contato com as rochas do embasamento, e a Unidade Superior, representando um pacote de cerca de 100 metros de espessura (a contar do topo da formação, próximo à transição com as rochas da Formação Ponta Grossa), são as porções que apresentam maior porosidade visual, compreendendo cerca de 70% da espessura total da Formação Furnas.
6.3- Outras unidades geológicas presentes na área de estudo
No interior da área de estudo ocorrem afloramentos de três outras unidades geológicas, a Formação Ponta Grossa (Devoniano), as rochas do Grupo Itararé (Carbonífero Superior) e diques de Diabásio.
A Formação Ponta Grossa, formada em ambiente marinho, apresenta idade Devoniana e integra o Grupo Paraná, juntamente com a Formação Furnas. Segundo Petri (1948) e Lange e Petri (1967) esta unidade geológica sobrepõe-se à Formação Furnas e é constituída por uma superposição de folhelhos, folhelhos sílticos, arenitos e siltitos cinza escuros a negros, localmente carbonosos, fossilíferos e micáceos.
O Grupo Itararé, de idade Carbonífero Superior, é constituído por arenitos, diamictitos, conglomerados e rochas argilosas, sendo comuns fácies típicas de ambiente glacial como, por exemplo, os varvitos (MELO, 2006). Na área desta pesquisa merecem destaque os arenitos do Grupo Itararé, denominados de Arenitos Vila Velha, os quais apresentam formas e feições passíveis de serem enquadradas como carste. Durante os levantamentos de campo para realização da presente pesquisa foram identificadas seis depressões no terreno e três cavidades subterrâneas, fato que mostra que esta rocha apresenta algumas feições semelhantes às presentes na Formação Furnas. Feições cársticas superficiais são bem desenvolvidas, a exemplo dos afloramentos do Parque Estadual de Vila Velha, o platô das Toquinhas e da Reserva Meia Lua (Fazenda Santa Mônica).
Os corpos discordantes de diabásio (Mesozoico) presentes na área de estudo estão associados com o Magmatismo Serra Geral, correlatos ao Grupo São Bento. Estes diques estão relacionados com a ativação do Arco de Ponta Grossa durante o Mesozoico. Segundo Melo et al. (2003) o diabásio possui uma composição e estrutura homogênea, apresentando variação de textura desde muito fina até média, com cristais de até 5 mm.
A partir da ocorrência de grandes falhas e fraturas, devido à evolução do Arco de Ponta Grossa, uma porção significativa de magma subiu até a paleosuperfície do Cretáceo Inferior. Onde hoje se tem o Terceiro Planalto Paranaense ocorreram diversos derrames de basalto (rocha vulcânica extrusiva). Na região atualmente dos Campos Gerais, na área de afloramento das rochas da Formação Furnas, o magma não extravasou, apenas se alojou em falhas e fraturas, formando os diques de diabásio (rocha equivalente ao basalto).
De acordo com os dados presentes na Folha Geológica de Ponta Grossa (Escala 1:250.000) cedida gratuitamente pela MINEROPAR (2005), são
registrados menos de uma dezena de corpos intrusivos de diabásio na área foco deste estudo.
6.4- Estruturas tectônicas
O recorte espacial da presente pesquisa faz parte de uma região que foi intensamente abalada por processos tectônicos, ocorrentes em diversos momentos da história geológica regional. Estes deixaram profundas marcas na paisagem, condicionando a drenagem fluvial e subterrânea, controlando a ocorrência e distribuição da vegetação e influenciando diretamente no modelado do relevo.
As estruturas tectônicas ocasionaram uma reorganização do que havia sido construído por milhões de anos, desencadeando mudanças significativas nos processos geomórficos atuantes na paisagem regional, controlando a existência de feições e formas de relevo diversas.
6.4.1- Arco de Ponta Grossa
Todos os lineamentos estruturais (sejam falhas, fendas, fraturas, canyons) que apresentam direção noroeste-sudeste na área de estudo estão relacionados ao Alinhamento do Rio Alonzo, definido como uma proeminente anomalia magnética linear paralela ao eixo do Arco de Ponta Grossa (VIEIRA, 1973; FERREIRA, 1982; ZALÁN et al., 1987 apud TRZASKOS, VESELY, e ROSTIROLLA, 2006). O arco reflete um grande arqueamento regional, que segundo Zalán et al. (1990) foi ativo desde o Paleozoico, sendo o resultado de diversos esforços na crosta terrestre decorrentes de uma anomalia térmica que precedeu a ruptura continental e posteriores eventos colisionais e extensionais que incidiram nas margens ocidental e meridional do grande continente Gondwana (figura 10).
Segundo os mesmos autores, foi durante o Mesozoico que esta estrutura teve seu ápice, com uma tendência de separação continental no interior do estado do Paraná. Sendo assim, o Arco de Ponta Grossa é um indício de que durante a separação do continente Sul-Americano do Africano a
linha de quebra teve tendência em seguir duas direções, uma traçando a separação hoje estabelecida e a outra partindo do litoral paranaense em direção ao noroeste do Paraná, dando origem a diversos lineamentos estruturais.
O trabalho de Köene (2009) indica que foi neste momento que teve início um processo de rifteamento continental, com basculamento de blocos, registrada na região de Piraí da Serra, a cerca de 80 km a norte de Ponta Grossa. Esta separação entre placas foi interrompida e no relevo regional ficou impressa a ação deste processo tectônico. Destaca-se que o canyon do Guartelá é o eixo do Arco de Ponta Grossa, estando localizado na divisa entre os municípios de Tibagi e Castro, distante cerca de 50 km a noroeste da área aqui pesquisada.
Figura 10: mapa mostrando situação do Arco de Ponta Grossa no estado do Paraná.
6.4.2- Falha Itapirapuã
Caltabeloti (2011) descreve a Falha Itapirapuã como sendo um dos limites de uma faixa alongada de direção NE-SW localizada entre os sedimentos da Bacia do Paraná e as rochas da Suíte Intrusiva Granítica Três Córregos, denominada Domínio da Zona de Cisalhamento Itapirapuã. O mesmo autor relata que esta faixa é determinada por duas zonas de cisalhamento, conhecidas como a própria Itapirapuã e a Estiva, sendo que a primeira separa tectonicamente os metassedimentos do Grupo Itaiacoca dos granitos da Suíte Intrusiva Granítica Três Córregos, enquanto a Zona de Cisalhamento da Estiva limita a influência deste domínio com o Domínio Estrutural Oeste.
Segundo Szabó et al. (2006) a Falha Itapirapuã possui um importante papel nas mineralizações de talco no Grupo Itaiacoca e as grandes concentrações de talco foram desenvolvidas ao longo de ramificações desta zona de cisalhamento acompanhados de intensa atividade hidrotermal. A Falha Itapirapuã é resultado do ciclo neoproterozoico Brasiliano (900 - 580 Ma) (HASUI, 2010). O mesmo autor mostra que durante o Ciclo Brasiliano II, o mais ativo entre as três subdivisões, a atuação do mesmo foi intensa na área do vale do Ribeira (incluindo o Grupo Itaiacoca) entre 630 – 540 Ma sendo, sem dúvida, o evento de maior expressão e responsável pelos traços estruturais da região.
A Falha Itapirapuã é presente nas rochas do embasamento e também nos arenitos da Formação Furnas. Na área do presente estudo esta falha é responsável pela ocorrência de lineamentos estruturais de direção predominantemente NE-SW, sendo que a feição geomorfológica de maior destaque nas rochas da Formação Furnas e sobre influência desta falha é a Depressão de Vila Velha. Com a ação do Arco de Ponta Grossa e da Falha Itapirapuã, a área do presente estudo é constituída por uma trama de lineamentos dispostos nas direções NW-SE e NE-SW, com cruzamento de estruturas em determinados pontos. Alguns autores (Soares 1989, Melo & Giannini 2007) admitem que as estruturas NE-SW na Formação Furnas resultantes de reativações ao longo das falhas proterozoicas constituem um fator primordial no controle das cavidades subterrâneas.
6.4.3- Conjuntos de lineamentos estruturais
Na área da presente pesquisa foram identificados sete conjuntos de lineamentos estruturais, todos paralelos ao eixo do Arco de Ponta Grossa ou à Falha Itapirapuã (mapa 4).